JP2007229830A - ブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、各種円板状ワークに対して、ワーク保持具を取り換えることなく、両面平面研削できるようにする。
【解決手段】垂直軸芯回りに回転する上下一対の砥石車２、３と、中央孔１８を有するブレーキディスクをワークＷとして保持する回転可能なワーク保持治具９とを備え、該ワーク保持治具９に保持されたワークＷをワーク中心回りに回転させながら両砥石車２、３間に挿入することによりワークＷの上下両端面を同時に平面研削する。ワーク保持具９は、自転可能な保持具本体１０に、周方向に等間隔をおいて配置されると共に径方向に移動可能な３個以上のスライド部材４０を備え、各スライド部材４０は、ワークＷの中央孔１８の周縁に保持具本体１０の自転軸芯側から当接可能なチャック爪４１に備えると共に、単一駆動装置に連動して、同時に等量だけ径方向に移動可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブレーキディスク又はこれに類する円板状ワーク等の上下両端面を、上下一対の回転砥石車により同時に平面研削するブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤に関する。

図７はブレーキディスク加工用の従来の竪型両頭平面研削盤であり（特許文献１）、本体ケース１０１内に上下一対の砥石車１０２、１０３を備え、本体ケース１０１の手前には、ワーク供給装置Ｅとして、回転テーブル１０５と、該回転テーブル１０５上に設けられた一対のワーク保持具１０７と、ワーク保持具１０７に載せられたワークＷを上方から固定するクランプ装置１０８を配置している。

図８は図７の矢印VII部分の拡大縦断面図であり、ワーク保持具１０７は、垂直な回転軸１１１の上端に固着された保持具本体１１０と、該保持具本体１１０の上面に固着された円板状の位置決め板１１５と、芯合わせ用の円柱部材１１６等を備えている。保持具本体１１０は、駆動軸１１１により自転軸芯０2回りに回転されるようになっており、円板状の位置決め部材１１５は上端が基準平面Ｋ１となっており、該基準平面Ｋ１上にワークＷを載せることにより、ワークＷの加工面１３０を、砥石車２、３の砥面と平行になるように位置決めする。円柱部材１１６は、該円柱部材１１６の外周面にワークＷの中央孔１２１を嵌め込むことにより、ワークＷの中心を自転軸芯Ｏ2に揃えるようになっている。

クランプ装置１０８は、下端部に、シリンダ機構により昇降可能な押付部材１２０を有している。

ワークＷを保持する場合には、ワークＷの中央孔１２１を円柱部材１１６の外周面に嵌合すると共に、ワークＷの下端面を基準平面Ｋ１上に載せ、次に、クランプ装置１０８の押付部材１２０を下降させ、上方からワークＷを基準平面Ｋ１に押さえ付けることより、ワークＷの加工面１３０の砥石車２、３の砥面に対する平行度並びに水平方向位置を決定するようになっている。
特開２００２−３０７２７０号公報

図７及び図８に示す竪型両頭平面研削盤では、ワークＷをワーク保持具１０７に固定するためのクランプ装置１０８を備える必要があるので、部品点数が多くなると共に、部品コストも高くなり、また、組立時の作業工程も増加する。

また、中央孔１２１の径の異なる別種のワークＷを研削する場合には、新たなワークＷの中央孔１２１に適合する直径を有する円柱部材１１６に取り替えると共に、クランプ装置１０８の押付部材１２０も新たなワークに適合した寸法のものに取り替えなければならず、この点でも、部品点数が増加し、また、段取り替作業に手間がかかる。

（発明の目的）
本発明の目的は、特別のクランプ装置を備えなくとも、中央孔を有する円板状ワークを、所定の位置及び状態に簡単に固定できるようにすると共に、ワークの種類、特に、中央孔の異なるワークでも、ワーク保持具用の部材を取り替えることなく、両頭平面加工できるブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤を提供することである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、垂直軸芯回りに回転する上下一対の砥石車と、中央孔を有するブレーキディスクをワークとして保持するワーク保持具とを備え、ワーク保持具で保持されたワークを自転させながら両砥石間に挿入することによりワークの上下両端面を同時に研削するブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、前記ワーク保持具は、自転可能な保持具本体に、周方向に等間隔をおいて配置されると共に径方向に移動可能な３個以上のスライド部材を備え、各スライド部材は、ワークの中央孔の周縁に自転軸芯側から当接可能なチャック爪を有すると共に、駆動装置に連動して、同時に等量だけ径方向に移動可能となっており、保持具本体又はスライド部材には、ワークの加工面を砥石車の砥面と平行に保持するための基準面を形成している。

上記構成によると、ワーク（ブレーキディスク）は、基準面上に載せられることにより、砥石車の砥面に対して加工面が平行に設定され、各チェック爪を径方向の外方に移動させて中央孔の周縁に圧接させることにより、自転軸芯に対する水平方向の位置決めがなされる。すなわち、ワーク保持具のみで、砥面に対するワークの加工面の平行度並びに自転軸芯に対する水平方向の位置決めが行えるので、従来のように、ワークを上方から押さえるためのクランプ装置が不要となり、これにより、部品点数が削減できると共にコストを低減することができる。

また、中央孔の径の異なるワークを保持する場合でも、同じチャック爪によりワークを位置決めし、固定することが可能となり、従って、従来のように、ワークの種類毎に、図８に示すような芯出し用円柱部材１１６を交換したり、図７のようなクランプ装置１０８の押付部材１２０を交換する必要がなくなり、作業能率が向上する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、前記駆動装置は、各スライド部材にカム機構を介して連結されるカム駆動体と、該カム駆動体を自転軸芯に沿って移動させる駆動部とを備え、前記駆動部で前記カム駆動体を自転軸芯方向に移動することにより、カム機構を介して全スライド部材を同時に等量だけ径方向に移動させるようにしている。

上記構成によると、チャック爪を有するスライド部材を駆動するための駆動装置を、ワーク保持具の中心部に纏めることができ、ワーク保持具をコンパクトに保つことができる。

図１は本願発明を適用したブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤の一実施の形態を示す側面図であり、本体ケース１内に上下に対向する一対の砥石車２、３を備えており、該上下の砥石車２、３は、同一の垂直軸芯Ｏ3上に配置された上下の砥石軸４、５にそれぞれ固着されている。両砥石軸４、５はそれぞれ昇降機構により上下方向移動可能に構成されると共に、互いに逆方向に回転するように動力伝達機構に連動連結している。

ワーク供給装置Ｅは本体ケース１の手前に配置されており、ベース台１２上に設置された支持ケース８と、該支持ケース８上に配置された回転テーブル６と、該回転テーブル６上に配置された一対のワーク保持具９と、を備えている。

支持ケース８内には、軸受を介してテーブル回転軸心Ｏ1回り回転可能にテーブル駆動軸７が支持されており、該テーブル駆動軸７の上端に回転テーブル６が固着され、また、テーブル駆動軸７は図示しない伝動機構を介して駆動モータに連動連結している。

一対の前記ワーク保持具９は、テーブル軸芯Ｏ1回りに１８０°の位相差で配置されており、それぞれ円筒形の保持具支持ケース１５に自転軸芯Ｏ2回り回転駆動可能に保持具本体１０が支持され、回転テーブル６が半回転することにより、砥石車側の研削位置Ａ2と、反対側の着脱位置Ａ1の間で位置変更できるようになっている。

図２はワーク供給装置Ｅの拡大縦断面図であり、保持具本体１０の上端面は、ワーク（ブレーキディスク）Ｗの加工面５０を砥石車２、３の砥面と平行に維持するための基準平面Ｋ１として形成されており、保持具本体１０の下面には下方に延びる自転用の回転軸２１が一体に結合されている。この回転軸２１は、前記保持具支持ケース１５の内部に軸受２２を介して回転可能に支持されると共に、伝動ギヤ２５、アイドルギヤ２６、駆動ギヤ２７及び駆動軸２８を介して図示しない駆動モータに連動連結している。

回転軸２１の下端には油圧回転シリンダ３０が配置されており、該油圧回転シリンダ３０は、テーブル駆動軸７の上端フランジ部７ａに固定されると共に、上方に突出する出力ロッド３０ａを有しており、該出力ロッド３０ａは自転軸芯Ｏ2回り回転自在に構成されると共に、油圧回転シリンダ３０内の油圧制御により上下方向に移動するようになっている。

上記出力ロッド３０ａには垂直な連結ロッド３２の下端部が連結されており、該連結ロッド３２は自転軸芯Ｏ2と同軸芯に配置されると共に回転軸２１内を上方に延び、上端部が、保持具本体１０内に配置されたカム駆動体３３に連動連結している。すなわち、出力ロッド３０ａの上下方向の移動により、連結ロッド３２を介してカム駆動体３３が上下方向に移動するようになっている。

図３はワーク保持具９の拡大平面図であり、ワークＷを載せた状態で示しており、保持具本体１０内には、周方向に等間隔をおいて３個のスライド部材４０が配置されており、各スライド部材４０の上端面の内周端部にはそれぞれ上方に突出するチャック爪４１が一体に形成され、各チャック爪４１の径方向の外周端は同一円周上に揃えられている。各スライド部材４０は、保持具本体１０内に放射状に形成された各溝４４に径方向移動自在に嵌合支持されると共に、内周端面がカム機構４３を介して前記カム駆動体３３に連動連結されている。

図５は図３のV矢視図であり、保持具本体１０に形成された前記溝４４は、周方向の両側にほぞ穴部４４ａを有しており、該ほぞ穴部４４ａにはスライド部材４０の周方向の両側に形成されたほぞ部４０ｂが係合し、これにより、スライド部材は上下方向（自転軸芯方向）に移動しないようになっている。

図４は図３のIV-IV断面図であり、保持具本体１０は、取付ボルト３５により回転軸２１の上端に固着されると共に、芯出しリング３６を回転軸２１の上端凹部と保持具本体１０の下端鍛凹部に嵌合することにより、回転軸２１と同一軸芯Ｏ2上に揃えられている。カム駆動体３３は、保持具本体１０の中央部に配置されており、連結ボルト３８及び固定筒３９により、前記連結ロッド３２に上下方向一体移動可能に連結されている。すなわち、連結ボルト３８は連結ロッド３２の上端に螺着され、カム駆動体３３及び固定筒３９は連結ボルト３８にこの順序で上から順に嵌合し、固定筒３９を径方向のロックねじ４３で連結ボルト３８に固定することにより、固定筒３９と連結ボルト３８の頭部の間でカム駆動体３３を固定している。

カム駆動体３３の外周面と各スライド部材４０の内周面の間に構成される前記カム機構４３は、カム駆動体３３の上下方向の移動を各スライド部材４０の径方向の水平移動に変換するための機構であり、カム駆動体３３の外周面に形成されカム溝４６と、スライド部材４０の内周面に形成されて前記カム溝４６にカム溝長さ方向スライド自在に噛み合うカム突起４７とから構成されている。カム溝４６とカム突起４７は、上方に向かって自転軸芯Ｏ2側に傾斜しており、カム駆動体３３が上昇することにより各スライド部材４０を径方向の外方に等量に移動し、反対にカム駆動体３３が下降することにより、各スライド部材４０を径方向の内方に等量に移動するようになっている。

図６は図４のVI-VI断面図であり、カム突起４７は断面形状が概ねＴ字状に形成され、カム溝３６は、カム突起３７の断面形状に対応するＴ字状に形成されており、これにより、カム駆動体３３が、上方及び下方のいずれに移動した場合でも、各スライド部材４を径方向の外方及び内方にそれぞれ移動できるようになっている。

［作用］
図２において、着脱位置Ａ1の保持具９において、カム駆動体３３を下降させることより、各スライド部材４０を径方向の内方に移動させ、各チャック爪４１を自転軸芯Ｏ2側に寄せており、この状態で、ワークＷを保持具本体１０の基準平面Ｋ１上に載せる。この時、各チャック爪４１はワークＷの中央孔１８の周縁から自転軸芯Ｏ2側に離れて位置している。

次に、油圧回転シリンダ３０を作動させることにより、図４のように連結ロッド３２を介してカム駆動体３３を上昇させ、カム機構４３を介して各スライド部材４０を径方向の外方に等量だけ移動させ、チャック爪４１の外周端面をワークＷの中央孔１８の周縁に均等に圧接させる。すなわち、基準平面Ｋ１によりワークＷの加工面５０、５０を砥石車２、３の砥面と平行になるようにすると共に、チャック爪４１により、ワーク中心を自転軸芯Ｏ2に芯あわせた状態にワークＷを固定する。

上記のようにワークＷをワーク保持具９に固定した後、図２の回転テーブル６を半回転することにより、未研削ワークＷを着脱位置Ａ１から研削位置Ａ２に移動し、かつ、保持具本体１０の回転によりワークＷを自転軸芯Ｏ2回りに回転させた状態で、上下の砥石車２、３により、ワークＷの外周部の上下の加工面５０を所定量研削する。

ワークＷの研削が完了すると、上下の砥石車２、３はワークＷの上下端面からそれぞれ上下に退くと共に、保持具本体１０の自転は停止し、回転テーブル６が半回転することにより、図１の着脱位置Ａ1に位置変更される。そして、駆動カム機構３３が下降することにより、スライド部材４０を径方向の内方に移動し、研削済みのワークＷをワーク保持具９から取り出す。

別の形状のワーク（ブレーキディスク）Ｗを加工する場合でも、保持具本体１０を交換する必要はない。たとえば、ワークＷの中央孔１８の径、ワークＷの軸方向の高さＨ及びワークＷの外径が異なるワークを研削する場合、まず、スライド部材４０の径方向の移動量の調節により、ワークＷの中央孔１８の変化に対応させることができ、砥石車２、３の上下方向の位置調節により、ワークＷの軸方向の高さＨの変更に対応させることができ、さらに、図２の支持ケース８の前後方向位置を調節することにより、ワークＷの外径の変化に対応させることができる。

［その他の実施の形態］
（１）前記実施の形態では、ワークＷの加工面５０の砥石車２、３の砥面に対する平行度を決める基準平面Ｋ１を、保持具本体１０の上端面に形成しているが、たとえば、スライド部材４０の上端面に形成することも可能である。

（２）チャック爪４１を有するスライド部材４０は、４個以上備えることも可能である。
（３）カム駆動体３３とスライド部材４０との間に設けられるカム機構として、カム駆動体３３にカム突起を形成し、スライド部材４０にカム溝を形成する構造とすることもできる。

本発明にかかる竪型両頭平面研削盤の一実施の形態を示す側面図である。 図１の竪型両頭平面研削盤のワーク供給装置の拡大縦断面図である。 ワークを載せた状態で示す図１のワーク保持具の拡大平面図である。 図３のIV-IV断面図である。 図３のV矢視図である。 図４のVI-VI断面図である。 従来例の側面図である。 図７のワーク保持具の縦断面拡大図である。

符号の説明

２、３ 砥石車
１０ 保持具本体
３３ カム駆動体
４０ スライド部材
４１ チャック爪
４３ カム機構
４６ カム溝
４７ カム突起

Claims (2)

1. 垂直軸芯回りに回転する上下一対の砥石車と、中央孔を有するブレーキディスクをワークとして保持するワーク保持具とを備え、ワーク保持具で保持されたワークを自転させながら両砥石間に挿入することによりワークの上下両端面を同時に研削するブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤において、
   前記ワーク保持具は、自転可能な保持具本体に、周方向に等間隔をおいて配置されると共に径方向に移動可能な３個以上のスライド部材を備え、
   各スライド部材は、ワークの中央孔の周縁に自転軸芯側から当接可能なチャック爪を有すると共に、駆動装置に連動して、同時に等量だけ径方向に移動可能となっており、
   保持具本体又はスライド部材には、ワークの加工面を砥石車の砥面と平行に保持するための基準面を形成していることを特徴とするブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤。
2. 前記駆動装置は、各スライド部材にカム機構を介して連結されるカム駆動体と、該カム駆動体を自転軸芯に沿って移動させる駆動部とを備え、
   前記駆動部で前記カム駆動体を自転軸芯方向に移動することにより、カム機構を介して全スライド部材を同時に等量だけ径方向に移動させるようにしていることを特徴とする請求項１記載のブレーキディスク加工用竪型両頭平面研削盤。
   

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